[发明专利]一种有机太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种有机太阳能电池及其制备方法，该机太阳能电池包括：掺杂氟的SnO₂导电玻璃FTO玻璃、在所述FTO玻璃上的电子传输层ETL、在所述ETL上的钙钛矿层、在所述钙钛矿层上的贵金属核二氧化硅壳纳米粒子层、在所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子上的空穴传输层以及在所述空穴传输层上的电极；其中，所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子层包括Ag@SiO₂、Au@SiO₂、Pt@SiO2和Cu@SiO₂纳米粒子按预设比例的混合。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种有机太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，能源资源的日益紧缺，开发新型能源受到人们越来越多的关注。太阳能作为一种清洁可再生能源主要有光伏利用和光热利用两方面。在最近兴起的太阳能电池中，有机太阳能电池由于效率高、容易制备受到人们的广泛关注。有机太阳能电池的工作原理分为三部分：1当太阳光照射到有源层时激发有源层产生电子和空穴；2电子和空穴分别向电子传输层和空穴传输层传输；3电子和空穴在电极界面被收集。

但是，现有技术中，有机太阳能电池有源层在吸收光子时产生的载流子有限，能够传输到电子传输层和空穴传输层的更加有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机太阳能电池及其制备方法，使有源层在光照下能够激发更多的载流子，提升有机太阳能电池的效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种有机太阳能电池的制备方法，包括：

步骤一，在FTO玻璃上旋涂电子传输层，然后在所述电子传输层上旋涂一钙钛矿层；

步骤二，在所述钙钛矿层上旋涂贵金属核二氧化硅壳纳米粒子；其中，所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子包括Ag@SiO₂、Au@SiO₂、Pt@SiO2和Cu@SiO₂纳米粒子按预设比例的混合；

步骤三，在所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子旋涂层上旋涂空穴传输层，并在所述空穴传输层上蒸镀电极。

优选的，其中，步骤二包括：

步骤A，对贵金属核二氧化硅壳纳米粒子的溶液进行超声处理，将处理后的溶液倒入干净容器；

步骤B，将预先制备的单通AAO模板孔向上平铺在所述容器底部，保持预设时间后取出所述AAO模板进行真空干燥；

步骤C，将所述AAO模板放入饱和的四氯化锡溶液，去除AAO，等待溶液沉淀后，取出上清液离心分离并用丙酮和水进行清洗；

步骤D，利用清洗后得到的纳米壳核粒子溶液在所述钙钛矿层上旋涂贵金属核二氧化硅壳纳米粒子。

优选的，对贵金属核二氧化硅壳纳米粒子的溶液进行超声处理之前，还包括：

按1比1混合分别制备的Ag@SiO₂、Au@SiO₂、Pt@SiO2和Cu@SiO₂纳米粒子，得到所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子的溶液。

优选的，对所述Ag@SiO₂、Au@SiO₂、Pt@SiO2和Cu@SiO₂纳米粒子分别执行所述步骤A至步骤D的操作，在所述钙钛矿层上得到依次旋涂的Ag@SiO₂、Au@SiO₂、Pt@SiO2和Cu@SiO₂纳米粒子。

本发明实施例还提供一种有机太阳能电池，包括：FTO玻璃、在所述FTO玻璃上的电子传输层ETL、在所述ETL上的钙钛矿层、在所述钙钛矿层上的贵金属核二氧化硅壳纳米粒子层、在所述贵金属核二氧化硅壳纳米粒子上的空穴传输层以及在所述空穴传输层上的电极；